面向OBE 的計算機專業課程目標達成度評價實踐探究

陳曉亮，黃襄念

（西華大學計算機與軟件工程學院，四川成都 610039）

0 引言

工程教育專業認證是促進我國高校人才培養能力改革的重要手段，是提高工程教育人才培養對工業產業的適應性和實現工程教育國際互認的必經之路。我國于2013年正式加入“華盛頓協議”，并于2016 年成為“華盛頓協議”的正式成員。至今，我國工程教育規模位居世界第一，通過認證的學校（專業），對內在獲取資助、學分及學位時被其它高校所認可，對外獲得社會以及協議內國家“實質等效”的認可。工程認證在全國高校的推廣無疑是我國從高等教育大國向高等教育強國的歷史跨越，從跟隨模仿到比肩而行，表達了國際教育質量標準和規則制定的中國之音。

深化工程教育教學實踐改革，對工程類人才培養提出了更高要求。1981 年，Spady［1］首先提出產出導向（Outcome-Based Education，OBE）的教育理念，華盛頓協議全面接受OBE 作為卓越教育的正確導向。國際上受理認證申請的核心就是專業是否真正構建了基于OBE 的教學模式和達成度評價。與傳統的工程人才培養模式不同，OBE 理念是以培養目標和畢業要求為導向的人才培養模式，強調對學生整個學習過程的全程跟蹤與過程式評價［2］。我國5年來的工程認證改革成效說明OBE 的人才培養架構符合我國工程教育國情。置身于工程認證的改革浪潮下，高校工科專業良性發展必須以OBE 理念進行內省并及時調整教學策略，探求符合工程認證的課程評價方法。基于OBE的學習產出評估，是檢測學生能力是否達到工程師指標的重要手段，是當前中國工程教育模式中的關鍵環節［3］。我國大多數高校處于師生比較低的工程教育大環境，如何在課堂教學內容、教學方式和教學評價等具體微觀層面落實OBE 理念，是目前我國工程人才培養最薄弱的環節，也是廣大相關專業教師的普遍困惑。一些計算機領域的教育工作者分別基于OBE 理念對主要課程進行了改革嘗試，例如計算機專業導論［4］、計算機專業英語［5］、面向計算機的線性代數［6］、數據結構課程設計［7］等。并且，2019 年的工程認證申請新增“面向產出的課程目標達成情況評價機制”一欄。目前未有文獻對課程目標達成評價步驟進行闡述，尚不存在所有工科專業普遍適用的評價方法。

基于此，本文基于作者參與工程認證改革和一線教學工作的思考，提出一類面向產出的課程目標達成情況評價機制，以計算機科學與技術專業的《C/C++程序設計》為例，詳細論述課程目標達成評價的具體計算方法，以期為我國高等工程教育課程改革提供有益借鑒。

1 計算機專業課程目標達成評價機制

高校專業同一門課程的不同課程目標所對應的教學內容不同，其支撐的畢業要求指標點也不同［8］，有必要將多種考核方式納入過程性評價。過程性評價是“為了獲得反饋信息、改進教學、促進學生掌握尚未掌握的內容所進行的評價”［9-10］，是對人才培養全過程進行實時和多次量化評估，從而計算出學生對課程整體學習效果的評價方式。課程目標達成過程評價的核心在于能夠向一線教育者和學生提供學習情況的實時反饋，從而使教授雙方能夠悉知自身不足，持續改進從而提升教學效率，引導學生從考核“學習成績”轉向注重“學習成效”提升個人能力，最終促進畢業要求和培養目標的達成。

課程目標達成情況評價機制的構成要素包括：課程目標能力指標、教學方案策略、課程評估方法、考核及達成度評價、評價結果分析、持續改進措施等。根據其內容可分為3 個關聯機制，分別為制定、執行評估及持續改進，其中前兩個步驟以周期半年循環執行，持續改進以周期兩年循環執行。

（1）評價機制1：課程目標、教學方案、課程評價方案設置及合理性審核。機制框架如圖1 所示，包含課程目標制定、課程目標對畢業要求的支撐關系制定、課程教學內容與教學方式設置、課程考核方式設置等。由任課教師作為責任人形成對課程目標、教學方案、課程評價方案的設置，并形成相關文檔；由專業負責人對課程目標進行合理性評價；由專業負責人與教學指導委員會對教學方案、考核方式等進行合理性評價。分別形成合理性確認表，反復修訂直到達成教學目標與方案的合理性評價。

（2）評價機制2：課程考核、數據收集及課程目標達成度評價。機制框架如圖2 所示，包含理論課程、實驗課程和課程設計的考核執行與課程目標達成度評價。任課教師依據教學大綱中的教學內容、教學方式與課程目標的關系表確定考核內容、實驗項目、設計階段及評分細則。任課教師執行考核及評分，并形成過程考核分析表、試卷分析表、實驗報告分析表、課程設計分析表及對應的課程目標達成評價表。繼而由任課教師和專業負責人共同完成課程目標達成度審核，厘清未達成或欠缺的原因，形成課程目標達成清單。

（3）評價機制3：持續改進。機制框架如圖3 所示，包含問題清單分解、整改措施形成、教學改革等。通過問題規約及責任分類形成課程教學整改方案，并評判其合理性。

圖2 計算機專業的課程目標評價機制2

2 課程目標達成評價實踐——以《C/C++程序設計》為例

工程認證首先需要課程目標支撐畢業要求指標點，同時明確教學內容、教學方式（環節）與課程目標的關系，繼而通過設計考核過程和評價標準獲得課程目標達成與否的二元評價。整個過程中，課程目標達成量化是貫穿OBE課程教學評價的難點。一些較新的文獻［11-12］提供了課程目標達成評價的有益案例，但詳細步驟有待進一步說明。本文以計算機類核心基礎課《C/C++程序設計》為例說明從課程目標設置到課程目標達成評價的具體操作過程，提供一個課程目標達成的優秀參考判定實例。依據上文闡述的課程目標評價機制，將評價機制歸納為10 個有序可操作步驟，將達成基準設定為0.7。具體描述如下：

步驟1：設置《C/C++程序設計》課程目標。目標1：能將模塊化、結構化、面向對象編程等程序設計方法應用于程序設計。目標2：能理解并綜合運用C++基本概念、基本知識和基本技能進行程序設計。目標3：能熟練使用先進的企業級開發工具完成程序的編寫、調試、運行。目標4：能用流程圖或偽碼等手段正確描述程序框架。

步驟2：如表1 所示，設置課程目標支撐畢業要求指標點。計算機科學與技術專業的畢業要求需滿足工程教育認證12 條標準的覆蓋關系。

步驟3：如表2 所示，根據課程性質分章節設置教學內容、教學方式（環節）與課程目標的關系。其中，章節作為知識點群組具備一定程度的封閉性，以章節作為教學內容的分項單位能夠更好地評價課程目標的達成。

圖3 計算機專業課程目標評價機制3

表1 課程目標與畢業要求指標點的支撐關系

表2 《C/C++程序設計》教學內容、教學方式（環節）與課程目標對應關系

步驟4：設置課程考核環節與總成績構成。該核心基礎課總成績由兩部分構成，即平時成績（50%）和期末考試成績（50%）。其中，平時成績由3 部分構成，包括課堂表現（30%）、實驗報告（50%）、課外作業（20%）。課堂表現包括出勤率、課堂提問、課堂練習、實驗預習、實驗表現等。

步驟5：如表3 所示，設置考核環節對課程目標的支撐矩陣。表中各項成績分值為占課程總成績（100 分）的分數，則支撐矩陣縱向之和為不同考核環節對課程目標達成的具體分值。例如平時成績對應于總成績占比為50%，而課堂表現對應于平時成績占比為30%，則該項總分為15 分（100 分*0.5*0.3）。這15 分將分別對應于步驟1 所設置的4項課程目標，表示考核環節對達到具體課程目標的要求。支撐矩陣橫向之和表示本門課程的所有考核環節對一個具體課程目標的支撐程度。

表3 考核環節對課程目標的支撐矩陣

步驟6：設置課程考核評價標準。包括課堂表現評價標準、實驗報告評價標準、課外作業評價標準和期末考試評價標準。后3 項為傳統評價方式，不同院校的計算機專業差異不大，本文不作論述。而課堂表現對應著過程考核，如何將模糊的課堂表現規約為支撐課程目標達成的具體分值一直是計算機類專業工程認證工作的難點。本文設計評價模式如表4 所示，專任教師依據一定規則下的評價分別將學生課堂表現（課堂提問、課堂練習、實驗預習、實驗表現等）對每一項課程目標的達成情況進行多分類評分。

表4 課堂表現評價標準示例

步驟7：設置課程目標達成度評價方法。對于每一門課程，需要設置其課程目標的過程考核環節，即標明哪些環節能夠支撐對應的課程目標指標點。案例《C/C++程序設計》的達成度評價方法如表5 所示，其中“大作業”是針對本門課程的一個專屬過程考核點，要求學員完成一個基于C/C++語言的具有工程復雜性的完整設計，由任課教師出題并公布基本完成指標。學生通過自主選題，完成基本指標則考評為合格（60 分段）。該考核點考查學生自主學習、推理和解決問題的實踐能力。例如，教學內容不包括界面編程，如果大作業能夠用界面編程實現，則給予更高的分數。很顯然，大作業可以作為步驟1 中4 項課程目標指標點的強支撐。

表5 課程目標達成度評價方法

步驟8：課程考核合理性確認。由任課教師根據授課規劃填寫課程考核合理性確認表，繼而由專業負責人或學院教學指導委員會審核考核合理性。審核通過，允許教師開課并按照表中的達成途徑和評價依據實施課程評價。案例《C/C++程序設計》的課程考核合理性確認如表6 所示。其中“1.2 掌握計算機相關工程領域的專業基礎知識，能夠理解其在復雜工程問題中的應用”為畢業要求指標點“工程知識：掌握解決計算機相關工程領域復雜工程問題所需的數學、自然科學、專業基礎、工程技術知識”的細分項。確認對應的課程目標為目標1 和目標2 后，針對每項課程目標結合表4 撰寫目標達成途徑。例如，課程目標1“能將模塊化、結構化、面向對象編程等程序設計方法應用于程序設計”的達成可以通過課堂表現（課堂提問、課堂練習）、實驗（實驗1）、作業（模塊1）和考試共4 個途徑達成，其量化評價方式分別為參與及正確性評價、完成度評價、分數評價和分數評價。

表6 課程考核合理性確認

步驟9：設定課程目標評價方法權重，如表7 所示。

表7 課程目標達成評價權重

步驟10：課程目標達成度計算。一門百分制的課程通常以60 分作為及格線。作者認為面向OBE 理念的課程目標達成分數線應高于及格線，并且依據課程的重要程度體現出差異性。案例課程《C/C++程序設計》作為計算機類專業核心基礎課，根據其在課程體系中承上啟下的作用，設置其達成線為0.7。課程達成度計算如式（1）所示。

式中，p為課程目標達成度值，M為考核數據，Xi為對應的權重系數。結合案例課程記錄的各考核環節分值，該門課程最終計算達成度為0.71，大于0.7，則認為該課程目標達成。

本文面向工程教育認證的OBE 理念，給出了課程目標達成量化評價的步驟。通過該方法，可以獲得計算機科學與技術專業（也適用于其它工科類專業）各類課程教學完整的過程評價數據，通過過程評價數據的矩陣運算最終形成對課程目標的達成評定。其后，保留的過程評價數據和課程目標達成評分必定會為課程教學的持續改進提供數據支撐。例如，當任課教師設置的過程考核主要是考勤、平時作業、上課提問、課內實驗3 類，考核不夠充分，影響考核對能力驗證的有效性時，可以提出問題整改方案，要求教師增加大作業、現場答辯等過程性審核，并鼓勵降低課堂考勤的過程考核占比，以便獲得更好的教學成效。

3 結語

課程目標達成度評價是畢業要求達成情況評價的基礎。本研究以完整案例的形式呈現課程目標達成度評價的具體步驟，是教學改革工作者可參考、借鑒和反思的最直接、最有價值的成果。通過制定、執行評估及持續改進三機制，對評估環節的實操步驟進行解耦，細化為10 項評估流程，最終獲得系統性、形成性和合理性的綜合評價。有效促進學生能力培養、推動教學工作持續改進、保證畢業生達到工程認證環境下的專業畢業要求。